Rożnik

Uprawa i produkcja - Uprawy wieloletnie

Uprawy wieloletnie Dywersyfikacja Rośliny energetyczne Pokrywa roślinna Bioróżnorodność Obciążenie pracą Gospodarka wodna

Silphia

Production

Silphia(Silphium perfoliatum) to wieloletnia roślina pochodząca z Ameryki Północnej. Jest wykorzystywana do produkcji biogazu w procesie metanizacji oraz jako pasza i cieszy się reputacją rośliny odpornej na suszę.

Wysiewana raz na co najmniej 15 lat, wymaga bardzo niewielkiej interwencji lub uprawy, zużywa niewiele pestycydów i jest producentem miodu. Jest to zatem atrakcyjna uprawa do stosowania w strefach bez oczyszczania i wokół zlewni.

Jej uprawa rozwija się w Europie, szczególnie w Niemczech. We Francji powierzchnia upraw silphia osiągnie 3000 hektarów do 2021 r., a w latach 2020-2021 wzrośnie trzykrotnie.

Opis i informacje ogólne

W pierwszym roku po posadzeniu silphia składa się z rozety liści wielkości kapusty i nie jest zbierana. W kolejnych latach osiąga wysokość od 2 do 3 m [1]. Każda roślina ma od 5 do 50 owłosionych łodyg, których przeciwległe liście tworzą "miseczki" zatrzymujące wodę. Stąd nazwa "roślina miseczkowa".

Silphium perfoliatum

Liczne kwiaty kwitną na każdej łodydze, na szczycie i po bokach, od połowy lipca do końca września. Kwiaty są złożone, żółte i mają od 6 do 8 cm szerokości.

Pierwsze zbiory mają miejsce w drugim roku, a uprawa osiąga prędkość przelotową po 2 lub 3 latach, czyli w czasie potrzebnym do uformowania systemu korzeniowego. Biorąc pod uwagę wysokie koszty założenia, brak zbiorów w pierwszym roku stanowi istotną barierę dla przyjęcia tej uprawy. Koszty te są jednak rekompensowane w ciągu około 7 latponieważ w kolejnych latach praktycznie nie ma interwencji na działkach. Aby zrekompensować brak zbiorów w pierwszym roku, można siać kukurydzę w tym samym czasie co silphia. Należy wysiać odmianę o wyprostowanych liściach, która jest mniej gęsta niż siew konwencjonalny, aby silfia otrzymywała światło, ale poza tym zarządzanie jest takie samo jak w przypadku konwencjonalnej kukurydzy i pozwala osiągnąć plon odpowiadający 50-80% samej kukurydzy. W szczególności silphia może wytrzymać zgniatanie przezsieczkarnię polową w czasie zbiorów. Zaletą tej metody jest również zmniejszenie presji chwastów w pierwszym roku.

Silphia rozmnaża się płciowo, ale jej współczynnik kiełkowania w warunkach naturalnych jest dość niski. Została uznana za inwazyjną w niektórych stanach w Stanach Zjednoczonych, ponieważ dobrze dostosowuje się do różnych środowisk. Jej potencjał inwazyjny w Europie jest obecnie uważany za niski, ale nie zerowy, ponieważ jej nasiona mogą być przenoszone przez wiatr, ptaki i maszyny żniwne. We Francji nasiona Silphie są importowane i sprzedawane przez HADN pod marką Silphie France. Jej odmiana Abica Perfo jest uważana za nieinwazyjną.

Możliwości rynkowe

Biogaz

Głównym rynkiem zbytu dla silphie jest współsubstrat w metanizacji. Wydajność wynosi około :

• 300 do 350 l gazu/kg s.m. 320 l metanu/kg s.m.
• ^4000m3 do ^4500m3 gazu/ha.

W porównaniu z kukurydzą, silphia wydaje się produkować tyle samo lub więcej suchej masy na hektar, ale daje niższą wydajność metanu na hektardo 35% niższe.

Pasza

Silphia może być stosowana jako dodatek paszowy w dawkach dla bydła, owiec, kóz i świń w postaci kiszonki lub zielonki. Nadal brakuje badań nad jej wartością odżywczą, ale analizy przeprowadzone przez Izbę Rolniczą Wogezów podają wartości: 0,7 do 0,8 UFLz 12,8 do 16,9% MAT (całkowita zawartość azotu) dla świeżej masy. Zawiera zatem dwa razy więcej białka niż kukurydza, ale mniej energii.

Średnie wartości paszowe na lata 2020-2021 obliczone przez Izbę Rolniczą Grand-Est :

	%MS	UFL	PDIA	PDIE	PDIN	CB
Silphia (zebrana w stadium pąka kwiatowego)	13	0.7	18	64	52	255
Kukurydza	30	0.9	18	52	66	205

Silphie France zaleca, aby nie włączać więcej niż 30% w dawce pokarmowej, aby uniknąćkwasicy.

Papier, izolacja, klej

Inne zastosowania silphii zostały zbadane, ale nie zostały jeszcze opracowane. W szczególności można ją kruszyć w celu ekstrakcji celulozy.

Metody uprawy

Rodzaj gleby

Według Silphie France, silphia może być uprawiana na wszystkich glebach z wyjątkiem bardzo kwaśnych. Poniżej pH 6 należy dodać od 1 do 1,5 t/ha wapna. Odpowiednie są gleby osuszone, ale gleby, które są tymczasowo podmokłe, są również odpowiednie, ponieważ silphia może wytrzymać zanurzenie przez dwa i pół miesiąca.

Aby zmaksymalizować plony, najlepiej jest użyć lekko wilgotnej gleby o odczynie od obojętnego do zasadowego. Gleba musi być wystarczająco głęboka lub mieć kruchą skałę pod spodem, aby umożliwić znaczną eksplorację korzeni. Krótko mówiąc, dobra gleba pod kukurydzę to dobra gleba krzemowa.

Klimat

Jest przydatna do zabezpieczenia zbiorów i dochodów w przypadku zagrożeń klimatycznych, ponieważ jest odporna na :

• nadmierne opady deszczu i powodzie,
• mróz (z wyjątkiem siewu)
• suszę.

W praktyce to przede wszystkim jej odporność na suszę interesuje rolników i prawdą jest, że w środku suszy można znaleźć płaty kwitnącej silphii o wysokości 2 lub 3 metrów.

Badania naukowe są jednak bardziej niejednoznaczne, a dowodów na tę odporność wciąż brakuje. Silphia zużywa mniej więcej tyle samo wody co kukurydza lub lucerna , ale zużywa ją mniej wydajnie niż kukurydza (odpowiednio 33 kg/ha/mm i 50 kg/ha/mm)). Wydaje się jednak, że jej zapotrzebowanie na wodę koncentruje się późną wiosną i późnym latem, tj. w mniej krytycznych okresach. Ponadto nie więdnie nawet przy braku wody, co może tłumaczyć jej odporność. Na głębokich, luźnych glebach jej korzenie mogą zagłębić się na ponad 1,50 m, a nawet do 2,7 m w głębokim lessieale nie jest pewne, czy zwiększa to jego zdolność absorpcyjną. W szczególności wydaje się, że wzrost korzeni nie dostosowuje się do stresu wodnego, w przeciwieństwie do kukurydzy i lucerny. Zarówno sucha masa[7], jak i wydajność metanu są zmniejszone w przypadku suszy(-6% specyficznej wydajności metanu [7] i -40% wydajności metanu na hektar).

Nawożenie

Sama Silphia : 130 kg N/ha w roku sadzenia, następnie 100 do 160 kg N/ha dla docelowego plonu 12 do 20 TMS/ha każdego roku.

Dobrze przyswaja poferment z metanizacji. Silphie France zaleca wiosenny rozsiew w ilości maksymalnie ^{50 m3/ha}.

Silphie pod kukurydzę: w pierwszym roku nawozić jak zwykłą kukurydzę.

Dodatkowo, dla plonu 15 do 20 tMS/ha, eksport składników odżywczych w wysokości :

• 60 do 70 jednostek/ha fosforu,
• 240 do 300 jednostek/ha potażu,
• 80 jednostek/ha MgO,
• 280 do 420 jednostek/ha CaO.

Siew

Wysiewać po ostatnich przymrozkach, od końca kwietnia do połowy czerwca. Proszę używać siewnika jednonasiennego lub siewnika z rolką dociskową z tyłu. Poletko powinno być wyrównane poprzedniej jesieni, utrzymane w czystości, a gleba dobrze uprawiona.

Parametry siewu są następujące:

• 0,5 do 1 cm głębokości lub maksymalnie 2 cm, jeśli istnieje ryzyko suszy,
• 37,5 do 75 cm między rzędami,
• 2,3 do 3 kg/ha, tj. 11 do 15 nasion/m², aby osiągnąć gęstość co najmniej 4 roślin/m² ,
• Uprawa krzewów pod kukurydzą: naprzemiennie jeden rząd silfii i jeden rząd kukurydzy, z 50 000 do 75 000 nasion kukurydzy na hektaraby zapewnić silphie wystarczającą ilość światła.

Silphie France gwarantuje kiełkowanie na poziomie ponad 90%, dzięki selekcji i obróbce cieplnej przed kiełkowaniem. Uzasadnia to cenę nasion, która wynosi około 1710 euro/ha[9].

Zwalczanie chwastów

Silphia rośnie powoli w pierwszym roku i dlatego jest podatna na chwasty. Dlatego należy ją wysiewać na czystej działce, po kilkukrotnym uprawianiu gleby. Idealnie byłoby, gdyby poprzedzająca uprawa była uprawą ozimą, tłumiącą chwasty, a nie rzepakiem, słonecznikiem lub soją. Nie ma herbicydów zatwierdzonych dla tej uprawy i niewiele produktów jest odpowiednich. Chemiczne zwalczanie chwastów jest możliwe przy użyciu pendimetaliny po siewie/przedwschodowo i jesienią po zbiorach, w celu zwalczania traw. W przeciwnym razie należy odchwaszczać mechanicznie, używając chwastownika na przykład.

Gdy roślina okrywowa jest dobrze ugruntowana, chwasty są stłumione i nie jest wymagane dalsze odchwaszczanie (nawet dolne liście silphia obumierają z powodu braku światła). Siew pod osłoną kukurydzy również zmniejsza presję chwastów na wczesnych etapach.

Jednak zwalczanie chwastów nie wydaje się być niezbędne, ponieważ rolnicy często twierdzą, że interweniują na swoich poletkach silphia tylko w celu nawożenia i zbiorów.

Szkodniki i choroby

Jak dotąd nie odnotowano żadnych chorób, pasożytów ani szkodników.

Dziki, które powodują szkody w uprawach rolnych, nie są zainteresowane silphią, która ma szorstkie liście.

Zbiór

Silphia do celów energetycznych jest zbierana raz w roku po kwitnieniu, we wrześniu, kiedy jej zawartość suchej masy wynosi od 28 do 30% [9]. Na paszę zbiera się ją dwa razy w roku: na początku czerwca w fazie "pąka kwiatowego", a następnie pod koniec września. Zbyt stare rośliny tracą swoją jakość i smakowitość dla zwierząt gospodarskich.

Plony wahają się od 10 do 20 t/ha, w zależności od poziomu nawożenia i dostępności wody. Na przykład w przypadku paszy możemy spodziewać się od 5 do 9 tMS/ha w czerwcu i od 3 do 5 tMS/ha we wrześniu.

Można użyć sieczkarni samojezdnej wyposażonej w dziób Kempera lub skosić i pokosić ją za pomocą kosiarki-kondycjonera i pozostawić do zwiędnięcia na trzy lub cztery dni przed owinięciem.

Koniec cyklu produkcyjnego jedwabników

Ponieważ nie minęło jeszcze 15 lat od powrotu jedwabników do Francji, Silphie France ogłasza obecnie 15-letni cykl życia. Niemiecka dokumentacja (która jest starsza niż francuska) również zaleca żywotność 15 lat [4]po którym plony prawdopodobnie spadną. Będziemy musieli poczekać kilka lat na więcej francuskiej dokumentacji na ten temat.

Wszystko, czego potrzeba, aby oczyścić działkę, to zastosowanie herbicydu lub przejazd brony talerzowej i/lub orka. Z tego samego powodu brakuje informacji zwrotnych od francuskich rolników.

Silphia jest dobrym precedensem dla zbóż.

Podejmowanie decyzji o uprawie silphia

Uprawa silphia oferuje interesujące korzyści dla zrównoważonego rolnictwa, pod względem ekonomicznym, społecznym i ekologicznym. Ale oczywiście nie jest to cudowna roślina i ma też swoje wady.

Zalety

• Może być wykorzystywana do metanizacji, z plonami zbliżonymi do kukurydzy i jako pasza.
• Pewna odporność na suszę i mrózstabilny dochód.
• Uprawa wieloletnia, sadzona raz na co najmniej 15 lat.
• Niskie wymagania dotyczące nakładów.
• Niewiele interwencji na działce.
• Roślina miododajna (można wyprodukować od 100 do 150 kg miodu/ha)).
• Sprzyja pewnemu poziomowi bioróżnorodności dzikich zwierząt: zbiornik wodny dla owadów, siedlisko dla drobnej zwierzyny, ale nie dla zwierzyny grubej.
• Niewielkie naruszenie gleby, poprawia strukturę gleby, dobre dla dżdżownic i chrząszczy glebowych.
• Uznana za uprawę o niskim poziomie wpływu na jakośćwody. Interesująca dla Strefy Bez Leczenia (NTZ) lub wokół obszaru zlewni, ogranicza wymywanie azotanów dzięki głębokim korzeniom.
• Spowalniaerozję gleby erozja glebypoprawiając jej strukturę i zdolność infiltracji dzięki braku orki i fauny glebowej.
• Estetyczne kwitnienie przez całe lato może sprawić, że rośliny energetyczne będą bardziej akceptowane przez ogół społeczeństwa, zwłaszcza jeśli są sadzone na terenie NRA w pobliżu budynków mieszkalnych.

Ograniczenia

• Delikatne sadzenie.
• Kosztowna uprawa: od 1600 do 2000 euro, w tym nasiona, nawóz startowy, pielenie i siew.
• Brak zbiorów w pierwszym roku, maksymalne plony po 2 lub 3 latach.
• Wrażliwość na chwasty w pierwszym roku.
• Nie została jeszcze uznana za obszar o znaczeniu ekologicznym.

Koszty

Poniższa tabela porównuje niektóre koszty produkcji silphia i kukurydzy, uśrednione dla 15 lat. Pełny dokument mogą Państwo znaleźć tutaj.

	Kukurydza na kiszonkę	Jedwabnik (nawadniana w pierwszym roku)
Okres produkcji	Roczny	15 lat
Świeża biomasa (t/ha)	50.0	53.5
Plon suchej masy (t/ha)	31	29
Nawożenie (€/ha) Azot Fosfor Potas	197 84 224	122 29 226
Ochrona roślin (€/ha)	79	4
Całkowite koszty zmienne z dotacjami (€/ha)	1254	900
Czas pracy (godziny/ha)	9.5	5.4

Źródła

• Vandegoor J., La silphie Abica Perfo, une culture aux multiples finités... et atouts,Le Sillon Belge, 27 octobre 2021 https://www.sillonbelge.be/8207/article/2021-10-27/la-silphie-abica-perfo-une-culture-aux-multiples-finalites-et-atouts
• Agence Eau Rhin Meurthe, Liste des cultures potentiellement "Bas Niveau d'impact"(BNI) sur la ressource en eau, 6 maja 2021 r., https://cdi.eau-rhin-meuse.fr/Record.htm?record=19345430124911636129
• Petriaux Julie, Les premières coupes de silphie sous l'œil de la coop de Creully, Réussir - L'Agriculteur Normand, 30 czerwca 2022 r
• Asen F., Gerstberger P., Comparison of costs of production for Maize and Cup-plant in Euros per hectare (€/ha); harvest 2014 http://www.cup-plant.com/bilder/Produktionskostenvergleich.pdf
• Chambre d'Agriculture Nord Aquitaine: "La silphie perfoliée " https://agriconnaissances.fr/fileadmin/user_upload/Nouvelle-Aquitaine/204_Eve-Agriconnaissances/Diversifier/CRANA_2021_Bibliographie_Silphie_perfoliee.pdf

Załączniki

• Ten link zawiera tabelę porównującą kilka upraw metanogennych wyprodukowanych przez Izbę Rolniczą Alzacji.

Szablon:Annexes pour une culture